*Đại diện nhóm lên trìnhbày bài giải; *Học sinh nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài làm; *Học sinh tiếp thu và khắc sâu phương pháp; *Học sinh chép đề theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh
Trang 1Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
A MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1 Kiến thức: Củng cố và khắc sâu các kiến thức trọng tâm về lực từ, cảm ứng từ của dòng điện;
2 Kĩ năng: Vận dụng các công thức về lực từ, cảm ứng từ để giải một số bài toán định lượng cơ bản
liên quan;
3 Giáo dục thái độ: Rèn luyện học sinh kĩ năng phân tích, tính toán nhằm phát triển tư duy vật lý cho
học sinh
B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1 Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải
2 Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên.
C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề.
*Giáo viên đưa ra hệ thống các câu hỏi, yêu cầu học
sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thông:
1.nêu quy ước chiều của từ trường;
2.nêu đặc điểm của lực từ tác dụng lên một đoạn dây
dẫn chứa dòng điện
3.Nhắc lại điều kiện cân bằng của một vật chịu tác
dụng của ba lực không song song
*Giáo viên nhận xét và cho điểm
*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học
*học sinh tái hiện lại toàn bộ kiến thức bài học mộtcách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầucủa giáo viên;
*Học sinh bổ sung, hoàn thiện từng câu trả lời
*Học sinh tái hiện lại điều kiện cân bằng của một vật
chịu tác dụng của ba lực: Ba lực đó phải đồng phẳng,
đồng quy, hợp lực bằng 0.
*Học sinh tiếp thu, nhân thức mục tiêu của tiết học
Hoạt động 2: Giải một số bài toán cơ bản
*Giáo viên cho học sinh đọc đề bài tập 20.8/SBT
*Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo
luận và tìm phương pháp giải
*Giáo viên định hướng:
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một dây
dẫn thẳng dài MN = l, khối lượng của một đơn vị dài
là = 0,04kg/m Dây được treo bởi hai dây dẫn nhẹ,kg/m Dây được treo bởi hai dây dẫn nhẹ,
hệ thống được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ
B = 0,04kg/m Dây được treo bởi hai dây dẫn nhẹ,T có phương vuông góc với mặt phẳng chứa
hai dây treo và MN (hình vẽ).
1.Muốn cho lực căng của dây
bằng không thì dòng điện chạy
qua MN phải có chiều như thế
nào và cường độ là bao nhiêu?
2.Cho MN = 25cm, dòng điện
có chiều từ N đến M, và
*Học sinh đọc đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận theo định hướng của giáo viên, từ đó tìm được phương pháp giảibài toán
2 Hợp lực tác dụng lên toàn bộ khung dây được xác định:
F= F1 , F2 , F3 , F4 = 0
*Học sinh chép đề theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìmphương pháp giải bài toán;
1.tìm chiều và độ lớn của dòng điện chạy trong dâydẫn;
+Điều kiện cân bằng của đoạn dây dẫn:
P+ F+2T= 0
=> lực từ có hướng từ dưới lên;
Ta áp dụng quy tắc bàn tay trái, tìm ra được chiều củadòng điện thoả mãn điều kiện bài toán là chiều từ Mđến N Khi đó ta có:
Trang 2Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản cường độ I = 16A Tính lực căng của dây treo.
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm thảo
luận và tìm phương pháp giải;
*Giáo viên định hướng:
+Các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn;
+Điều kiện cân bằng của đoạn dây;
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một thanh
đồng có chiều dài = 5cm và có khối lượng m = 5g
được treo bởi hai dây mảnh có cùng chiều dài, thanh
nằm ngang Hệ thống được đặt trong từ trường đều có
vector cảm ứng từ B thẳng đứng, hướng lên, với B
= 0,5T Tính góc lệch của dây treo hợp với phương
thẳng đứng khi cường độ dòng điện chạy qua thanh là
I = 2A.
*Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo
luận và tìm kết quả;
*Giáo viên định hướng:
+Phân tích các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn;
+Viết điều kiện cân bằng của dây dẫn khi dây dẫn
đứng yên;
+Từ điều kiện cân bằng, và dựa vào hình vẽ, tìm yêu
cầu bài toán;
*Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết
quả;
*Giáo viên yêu cầu học sinh theo dõi, nhận xét và bổ
sung hoàn thiện bài giải;
*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải bài toán cân
bằng của một đoạn dây dẫn chứa dòng điện đặt trong
từ trường có phương vuông góc với các đường sức
*Giáo viên yêu cầu học sinh chép đề bài tập 3: Một
thanh có chiều dài = 20cm, khối lượng m = 10g
được treo nằm ngang bởi hai dây mảnh, khối lượng
không đáng kể, hệ thống đặt trong từ trường đều có
vector cảm ứng từ thẳng đứng Khi cho dòng điện có
cường độ I đi qua thanh thì hai dây treo lệch so với
phương thẳng đứng một góc = 30 o Cho biết độ lớn
của cảm ứng từ là B=0,14kg/m Dây được treo bởi hai dây dẫn nhẹ,T, tính cường độ dòng điện
chạy qua thanh.
*Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo
luận và tìm kết quả;
*Giáo viên định hướng:
+Phân tích các lực tác dụng lên đoạn dây dẫn;
+Viết điều kiện cân bằng của dây dẫn khi dây dẫn
đứng yên;
+Từ điều kiện cân bằng, và dựa vào hình vẽ, tìm yêu
cầu bài toán;
*Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết
quả;
*Giáo viên yêu cầu học sinh theo dõi, nhận xét và bổ
sung hoàn thiện bài giải;
*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải bài toán cân
bằng của đoạn dây dẫn chứa dòng điện đặt trong từ
2 Tìm lực căng dây treo:
0 => T =
2
1(mg+BI) =
*Học sinh chép đề theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm kếtquả theo định hướng của giáo viên;
Lược giải:
0
*Từ hình vẽ ta suy ra:
tan = PF mgBIlThay các giá trị vào ta tìmđược: tan = 1 => = 45o
*Đại diện nhóm lên trìnhbày bài giải;
*Học sinh nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài làm;
*Học sinh tiếp thu và khắc sâu phương pháp;
*Học sinh chép đề theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm kếtquả theo định hướng của giáo viên;
Lược giải:
*Đại diện nhóm lên trình bày bài giải;
*Học sinh nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài làm;
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp
2
+
2
F P
2
+
2
F P
2
Trang 3Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
Hoạt động 3: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến
thức, công thức đã gặp trong tiết học;
*Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo
*Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công
thức, kiến thức đã gặp trong tiết học;
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên
D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………
………
………
………
………
………
………
………
E PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ………
………
………
………
………
………
………
Trang 4Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ DẠNG ĐẶC BIỆT
A MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1 Kiến thức: Học sinh nắm được đặc điểm của vector cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn
thẳng gây ra tại điểm M, dòng điện chạy trong dây dẫn uốn tròn gây ra tại tâm vòng dây, trong ống dây gây ra tạiđiểm bên trong ống
2 Kĩ năng: Vận dụng thành thạo các công thức tìm độ lớn của từ trường, lực từ để giải một số bài toán
cơ bản và nâng cao
3 Giáo dục thái độ: Rèn luyện học sinh ý thức tự học, kĩ năng tính toán nhằm phát triển khả năng tư
duy vật lý;
B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1 Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải.
2 Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên.
C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề.
Giáo viên đưa ra hệ thống các câu hỏi, yêu cầu học
sinh trả lời nhằm tái hiện lại kiến thức một cách có hệ
thống:
1.Nêu đặc điểm của vector cảm ừng từ do dòng điện I
chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại M
2.Nêu đặc điểm của vector cảm ứng từ do dòng điện
chạy trong dây dẫn uốn tròn gây ra tại tâm O
3.Nêu đặc điểm của từ trường trong ống dây, và đặc
điểm của vector cảm ứng từ tại điểm bên trong ống
dây?
*Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét, bổ sung hoàn
thiện câu trả lời;
*Giáo viên đánh giá và cho điểm
*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học
*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức mộtcách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầucủa giáo viên
1.Độ lớn của vector cảm ứng từ do dòng điện thẳngdài gây ra tại M: BM = 2.10-7 r
I2.Độ lớn của vector cảm ứng từ do dòng điện trong
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nội dung bài học
Hoạt động 2: Giải một số bài toán cơ bản.
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một dây
dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong không khí có dòng điện
với cường độ I=5A chạy qua
1.Tính độ lớn của vector cảm ứng từ do dòng điện
gây ra tại M cách dây dẫn 2cm.
2 Tại điểm N trong không gian chứa từ trường, có
cảm ứng từ B N = 10 -6 T Tìm khoảng cách từ điểm N
đến dây dẫn.
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo
luận và tìm phương pháp giải
*Giáo viên định hướng:
+Đặc điêrm của vector cảm ứng từ do I gây ra tại M?
+Giáo viên lưu ý: Phương vuông góc với mặt phẳng
chứa điểm M và dây dẫn, chiều tuân theo quy tắc nắm
bàn tay phải (hoặc quy tắc cái đinh ốc 1)
+Có BN = > ON =>? như thế nào
*Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết
quả;
*Giáo viên cho học sinh bổ sung hoàn thiện bài giải
*Giáo viên nhận xét và cho điểm
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một dòng
điện 20A chạy trong một dây dẫn thẳng dài đặt trong
không khí.
1 Xác định vector cảm ứng từ BM do dòng điện
*Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìmphương pháp giải theo định hướng của giáo viên
M N
N
M
r
rB
*Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìmphương pháp giải theo định hướng của giáo viên
4
Trang 5Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản trong dây dẫn gây ra tại điểm M cách dây dẫn 10cm.
2 Tìm những điểm tại đó cảm ứng từ lớn gấp đôi giá
trị đã tính ở câu 1.
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo
luận và tìm phương pháp giải
*Giáo viên định hướng:
+Đặc điêrm của vector cảm ứng từ do I gây ra tại M?
+Giáo viên lưu ý: Phương vuông góc với mặt phẳng
chứa điểm M và dây dẫn, chiều tuân theo quy tắc nắm
bàn tay phải (hoặc quy tắc cái đinh ốc 1)
+Có BN = > ON =>?
đặc điểm gì?
*Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết
quả;
*Giáo viên cho học sinh bổ sung hoàn thiện bài giải
*Giáo viên nhận xét và cho điểm
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3:Một ống
dây thẳng có chiều dài 20cm gồm 5000 vòng quấn
theo chiều dài ống Cường độ dòng điện chạy qua ống
dây là 0,5A.
1.Tính cảm ứng từ khi ống dây được đặt trong không
khí;
2.Nếu trong lòng ống dây được đưa vào một lõi sắt
non, có độ từ thẩm =80000H/m, thì cảm ứng từ trong
ống dây là bao nhiêu?
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo
luận và tìm phương pháp giải
*Giáo viên định hướng:
+Đặc điểm của vector cảm ứng từ do I gây ra tại điểm
M bên trong ống dây?
+Giáo viên lưu ý: Từ trường bên trong ống dây là từ
trường đều, vector cảm ứng từ tại một điểm bên trong
ống dây có phương trùng với trục ống dây, chiều tuân
theo quy tắc nam thuận - bắc ngược (hoặc quy tắc cái
đinh ốc 2)
+khái niệm về độ từ thẩm
*Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết
quả;
*Giáo viên cho học sinh bổ sung hoàn thiện bài giải
*Giáo viên nhận xét và cho điểm
Bài giải:
thẳng dài gây ra tại M có:
+Điểm đặt: Tại M;
+ Hướng: Như hình vẽ;
+Độ lớn:
7
20 10 2 r
I
= 4.10
-5(T);
2 Tìm tập hợp những điểm N?
Tương tự, ta có:
M N N
M
r
r B
B
N
M
B
B
rM = 5cm Vậy, quỹ tích những điểm N là một mặt trụ thẳng đứng dọc trục dây dẫn dài vô hạn, có tâm là tại dây dẫn, bán kính rN = 5cm
*Đại diện nhóm lên trình bày kết quả
*học sinh nhận xét, bổ sung
Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên
Bài giải:
1 Tính độ lớn cảm ứng từ tại một điểm ở trong lòng ống dây: B = 4.10-7
N
I = 1,57.10-2T 2.Cảm ứng từ trong ống dây khi đưa vào trong ống một lõi sắt non có độ từ thẩm =8000H/m: B’=B = 125,6T
*Đại diện hai nhóm lên trình bày kết quả thảo luận;
*Học sinh nhận xét và bổ sung;
*Học sinh ghi nhận khái niệm về độ từ thẩm
Học sinh khắc sâu kiến thức
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp
Hoạt động 3: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến
thức, công thức đã gặp trong tiết học;
*Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo
*Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công
thức, kiến thức đã gặp trong tiết học;
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên
D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………
………
………
………
………
E PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ………
………
………
………
+ M
B
Trang 6Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
………
………
A.MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1.Kiến thức: Khắc sâu định nghĩa lực Lorentz và đặc điểm của vector lực Lorentz tác dụng lên điện tích
điểm;
2.Kĩ năng: Học sinh vận dụng thành thạo kiến thức về lực Lorentz để xác định phương, chiều và độ lớn
của lực Lorentz, vận dụng được biểu thức tìm bán kính quỹ đạo của hạt mang điện trong từ trường khi hạt chuyển động theo phương vuông góc với các đường sức từ
3.Giáo dục: Rèn luyện học sinh kĩ năng tính toán, phân tích nhằm phát triển tư duy vật lí.
B.CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:
1.Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải.
2.Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên.
C.TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC:
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện học tập - đề xuất vấn đề.
*Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi, yêu cầu học sinh
tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời
1.Nêu định nghĩa Lực Lorentz?
2.Nêu đặc điểm của lực Lorentz tác dụng lên hạt mang
điện chuyển động trong từ trường
3.Viết công thức tìm bán kính quỹ đạo của điện tích
điểm chuyển động trong từ trường đều có phương
vuông góc với các đường sức từ
*Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm
*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu bài học
*Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống,
để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên.1.Là lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động;
2.+Điểm đặt: Tại điện tích đang xét;
+ Chiều: Tuân theo quy tắc bàn tay trái
3.R = qmvB
Hoạt động 2: Giải một số bài tập cơ bản.
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1:Một
electron đang chuyển động với vận tốc v thì bay vào
vùng từ trường đều có cảm ứng từ B theo phương
hợp với đường cảm ứng từ một góc Xác định quỹ
đạo của electron chuyển động trong từ trường đều
trong hai trường hợp sau:
1 = 0o;
2 = 90o.
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo
luận và tìm phương pháp giải;
*Giáo viên định hướng:
+Biểu thức tổng quát tính độ lớn lực Lorentz;
+Phương, chiều của lực Lorentz;
1.Khi = 0o => ?
2 = 90o =>?
*Vận dụng quy tắc bàn tay trái, chứng tỏ quỹ đạo của
electron là đường tròn, và lực Lorentz đóng vai trò là
lực hướng tâm
*Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết
quả hai trường hợp;
*Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm
*Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìmphương pháp giải theo định hướng của giáo viên;
*Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầucủa giáo viên
Bài giải
1 Trường hợp: = 0o; Lực Lorentz tác dụng lên electron được xác định: F =eBvsin = 0
Vậy khi electron (hay điện tích nói chung) chuyển độngdọc theo đường cảm ứng từ thì không chịu tác dụng củalực Lorentz Nếu không có ngoại lực nào tác dụng thìhạt sẽ chuyển động thẳng đều
2 Trường hợp: = 90o; Lực Lorentz tác dụng lên electron được xác định:
F = eBv (1)
Sử dụng quy tắc bàn tay trái để xác định hướng của
quỹ đạo, do vậy quỹ đạo của hạt mang điện (trongtrường hợp này là electron) là quỹ đạo tròn, và trạngthái chuyển động là trạng thái chuyển động tròn đều, vàlực Lorentz đóng vai trò là lực hướng tâm
r
v2 (2)
6
Trang 7Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài toán có
dạng tương tự
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một
electron chuyển động với vận tốc v o = 10 7 m/s thì bay
vào vùng từ trường đều theo hợp với vector cảm ứng
từ Bmột góc = 30 o Tính lực Lorentz tác dụng lên
electron, biết độ lớn của cảm ứng từ là B = 1,2T.
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo
luận và tìm phương pháp giải;
*Giáo viên định hướng:
+Biểu thức tổng quát tính độ lớn lực Lorentz;
+Phương, chiều của lực Lorentz;
+Thay các giá trị và tìm kết quả
*Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết
quả
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3: Một hạt
mang điện tích q = 4kg/m Dây được treo bởi hai dây dẫn nhẹ,.10 -10 C chuyển động tròn đều
trong từ trường đều với vận tốc v = 2.10 5 m/s Biết
mặt phẳng quỹ đạo vuông góc với các đường cảm ứng
từ, lực Lorentz tác dụng lên điện tích có độ lớn F =
4kg/m Dây được treo bởi hai dây dẫn nhẹ,.10 -5 N, tính độ lớn của cảm ứng từ B.
*Giáo viên định hướng:
+Biểu thức tổng quát tính độ lớn lực Lorentz;
+Phương, chiều của lực Lorentz;
+Thay các giá trị và tìm kết quả
*Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết
quả
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 3: Một
electron được tăng tốc bởi hiệu điện thế U = 2000V,
sau đó bay vào vùng có từ trường đều theo phương
vuông góc với các đường cảm ứng từ Biết B = 10 -3 T.
1.Xác định bán kính quỹ đạo của electron;
2 Tìm chu kì chuyển động tròn đều của electron.
Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo
luận và tìm phương pháp giải;
*Giáo viên định hướng:
+Biểu thức tổng quát tính độ lớn lực Lorentz;
+Phương, chiều của lực Lorentz => quỹ đạo chuyển
động của các electron;
+Tái hiện lại định lí động năng để tìm biểu thức tìm v
+vận dụng tìm biểu thức tính bán kính quỹ đạo
*Mối liên hệ giữa vận tốc dài và chu kì quay trong
chuyển động tròn đều?
=> T = ?
+Thay các giá trị và tìm kết quả
*Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết
quả
*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài toán
liên quan đến Lực Lorentz
Từ (1) và (2) ta suy ra: eBv = m
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp
*Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìmphương pháp giải theo định hướng của giáo viên;
*Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầucủa giáo viên
Bài giải
Độ lớn của lực Lorentz tác dụng lên electron:
F = evBsin = 1,6.10-19.107.1,2.0,5 = 9,6.10-13N
*học sinh thực hiện theo trình tự dẫn dắt của giáo viên;
*Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìmphương pháp giải theo định hướng của giáo viên;
*Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầucủa giáo viên
Bài giải
Độ lớn của lực Lorentz tác dụng lên điện tích q:
510.2.10.4
10.4qv
F
*học sinh thực hiện theo trình tự dẫn dắt của giáo viên;
*Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìmphương pháp giải theo định hướng của giáo viên;
*Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầucủa giáo viên
2
1
mv2 =eU(2)
Từ (1) và (2), ta suy ra: r =
vB
U2
Mặt khác từ (2), suy ra: v =
m
eU2
31 3
10.6,1
2000.10.1,9.2.10
1e
mU2B
2 Tính chu kì chuyển động tròn đều của electron:
Từ công thức của chuyển động tròn đều: v =
T
2r.Mặt khác ta có: r =
eB
mv
3110.10.6,1
10.1,9.14,3.2eB
m2
Trang 8Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến
thức, công thức đã gặp trong tiết học;
*Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo
*Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công
thức, kiến thức đã gặp trong tiết học;
*Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập
A.MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1.Kiến thức: Củng cố khắc sâu khái niệm về hiện tượng cảm ứng điện từ, khái niệm về suất điện động
cảm ứng, cách xác định chiều của dòng điện cảm ứng
2.Kĩ năng: Học sinh vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng để xác định độ lớn, vận dụng được
định luật Lenz để xác định chiều của dòng điện cảm ứng
3.Giáo dục: Giáo dục học sinh tính cẩn thận, kĩ năng phân tích tính toán nhằm phát triển khả năng tư
duy vật lý
B.CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:
1.Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải.
2.Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên.
C.TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC:
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện học tập - đề xuất vấn đề.
*Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi kiểm tra bài cũ của
học sinh:
1.Nêu định nghĩa và viết biểu thức từ thông qua khung
dây khép kín;
2.Nêu định nghĩa về hiện tượng cảm ứng điện từ?
3.Phát biểu nội dung định luật Lenz?
*Giáo viên lưu ý:
*Giáo viên nhận xét, bổ sung hoàn thiện kiến thức và
cho điểm
4.Biểu thức tính suất điện động cảm ứng?
*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học
*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức mộtcách có hệ thống để trả lời các câu hỏi
theo yêu cầu của giáo viên:
S
*Đơn vị từ thông là Webe (Wb)
2.Khi có sự biến thiên của từ thông qua một mạch điệnkín thì trong mạch xuất hiện dòng điện, gọi là dòngđiện cảm ứng, hiện tượng đó gọi là hiện tượng cảmứng điện từ;Suất điện động gây ra dòng điện cảm ứnggọi là suất điện động cảm ứng
3 Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ thông mà
nó sinh ra chống lại từ thông sinh ra nó.
4kg/m Dây được treo bởi hai dây dẫn nhẹ,.E = -N
Hoạt động 2: Giải một số bài tập cơ bản.
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một vòng
dây (C) có diện tích S = 100cm 2 đặt trong từ trường có
vector cảm ứng từ B hợp với pháp tuyến n một góc
= 60 o (hình vẽ) Cho biết tốc độ biến thiên cảm ứng
= 0,2 (T/s), điện trở của vòng dây là R =
0,25 Xác định suất điện động cảm ứng và cường độ
dòng điện cảm ứng trong hai trường hợp:
*Giáo viên định hướng:
+Biểu thức tổng quát tính từ thông;
+vận dụng định luật Lenz để xác định chiều của dòng
điện cảm ứng
+Vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng;
+Vận dụng định luật Ohm để tìm độ lớn của dòng điện
cảm ứng
+Thay các giá trị và tìm kết quả
*Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìmphương pháp giải theo định hướng của giáo viên;
*Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầucủa giáo viên
Bài giải
+ Khi có sự biến thiên của từ thông qua diện tích S thìtrong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng (do hiệntượng cảm ứng điện từ) Từ công thức tính từ thông:
Trang 9Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
*Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết
quả
*Giáo viên khắc sâu phương pháp vận dụng định luật
Lenz và biểu thức tính suất điện động cảm ứng
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một vòng
dây có đường kính 10cm, điện trở của vòng dây là R =
0,2 Biết vector cảm ứng từ B hợp với pháp tuyến
n một góc = 60 o (hình vẽ) Xác định suất điện
động cảm ứng và cường độ dòng điện cảm ứng trong
vòng dây trong các trường hợp sau:
1 Trong thời gian t = 0,2s, cảm ứng từ giảm đều từ
0,4kg/m Dây được treo bởi hai dây dẫn nhẹ,T đến giá trị bằng 0;
2.Trong thời gian t = 0,2s, cảm ứng từ giảm đều từ
B 1 =0,5T đến B 2 = 0,2T;
3 Trong thời gian t = 0,02s, từ thông tăng đều từ
B 1 = 0,1T đến B 2 = 0,5T;
*Giáo viên định hướng:
+Biểu thức tổng quát tính từ thông;
+vận dụng định luật Lenz để xác định chiều của dòng
điện cảm ứng
+ Vận dụng tìm biểu thức tìm độ biến thiên của từ
thông
+Vận dụng biểu thức tính suất điện động cảm ứng;
+Vận dụng định luật Ohm để tìm độ lớn của dòng điện
cảm ứng
+Thay các giá trị và tìm kết quả
*Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết
quả
*Giáo viên khắc sâu phương pháp vận dụng định luật
Lenz và biểu thức tính suất điện động cảm ứng
*Học sinh tiếp thu và khắc sâu kiến thức
*Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìmphương pháp giải theo định hướng của giáo viên;
*Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầucủa giáo viên
Bài giải
+ Khi có sự biến thiên của từ thông qua diện tích S thìtrong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng (do hiệntượng cảm ứng điện từ) Từ công thức tính từ thông:
*Học sinh tiếp thu và khắc sâu kiến thức;
Hoạt động 3: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến
thức, công thức đã gặp trong tiết học;
*Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công
thức, kiến thức đã gặp trong tiết học;
n BS
( C )
Trang 10Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
yêu cầu của giáo viên
D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………
………
………
………
………
………
Tiết 23 BÀI TẬP TỰ CẢM SỬA BÀI KIỂM TRA 1 TIẾT:
A.MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1.Kiến thức: Củng cố lại khái niệm về hiện tượng tự cảm, và phương pháp vận dụng biểu thức tìm suất
điện động tự cảm; Sửa bài kiểm tra 1 tiết, qua đó đánh giá lại mức độ làm bài của học sinh, tìm nguyên nhân của sai sót học sinh trong làm bài kiểm tra
2.Kĩ năng: Vận dụng thành thạo biểu thức tính suất điện động tự cảm, năng lượng từ trường.
3.Giáo dục:
B.CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:
1.Giáo viên:
2.Học sinh:
C.TIẾN TRÌNH DẠY VÀ HỌC:
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện học tập - đề xuất vấn đề.
*Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi kiểm tra kiến thức
cũ của học sinh:
1.Nêu định nghĩa hiện tượng tự cảm;
2.Biểu thức tính độ tự cảm của ống dây?
3.Nêu biểu thức xác định suất điện động tự cảm
4.Nêu biểu thức tính năng lượng từ trường
*Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm
Giáo viên nhấn mạnh: Năng lượng là thuộc tính cơ
bản của vật chất, từ trường có năng lượng, do vậy từ
trường là một dạng vật chất.
*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học
*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên;
1.Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ mà
sự biến thiên của từ thông do chính mạch đó gây ra.
I
,
3 Suất điện động tự cảm :
* Suất điện động tự cảm trung bình:
TC = -
t
= -L
t
I
=> độ lớn: TC =
t
I L
2
1
LI2
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức;
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nội dung tiết học
Hoạt động 2:Giải một số bài toán cơ bản.
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1:Một ống
dây dẫn có chiều dài = 50cm, tiết diện S = 10cm 2
gồm N= 1000 vòng dây Biết lõi của ống dây là không
khí, xác định độ tự cảm của ống dây?
*Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận
và tìm phương pháp giải;
*Giáo viên định hướng:
+Xác định từ thông qua ống dây;
+Xác định độ tự cảm của ống dây;
*Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết
quả;
*Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm
Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên;
*Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên
Bài giải
2 N SI + Độ tự cảm của ống dây:
10
Trang 11Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Khi một
dòng điện qua cuộn dây thay đổi với tốc độ
t
I
=
6000A/s thì xuất hiện trong cuộn dây một suất điện
động tự cảm TC = 4kg/m Dây được treo bởi hai dây dẫn nhẹ,V Xác định độ tự cảm của cuộn
dây?
*Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận
và tìm phương pháp giải;
*Giáo viên định hướng:
+Xác định từ thông qua ống dây;
+Xác định độ tự cảm của ống dây;
*Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết
quả;
*Giáo viên khắc sâu phương pháp
*Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm
*Giáo viên cho học sinh đọc và tóm tắt Bài 8/ 157sgk
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm thảo
luận và tìm kết quả:
*Giáo viên định hướng:
+Năng lượng từ trường do cuộn cảm tích luỹ trong
thời gian có dòng điện chạy qua;
+Khi khoá K chuyển từ a sang b, hiện tượng gì xảy ra?
+Xác định nhiệt lượng toả ta trên điện trở R
*Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết
quả;
*Giáo viên nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài giải
L= I
2 N
3 6
10 5 , 0
=2,512.10-3 (H)
*Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên;
*Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên
Bài giải
Từ công thức xác định suất điện động của cuộn dây: TC =
t
I L
= 4=> 4 =6000L=>L =
3
10
(H)= 3
2 mH
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp;
*Học sinh đọc và tóm tắt đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương pháp giải theo định hướng của giáo viên;
*Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên
Bài giải
+ Khi có dòng điện qua cuộn cảm,trong cuộn cảm tích lũy năng lượng: W =
2
1 L.i2 = 2
1 0,2.1,22 = 0,144(J) + Khi chuyển khóa Ktừ vị trí a sang vị trí b thì cường
độ dòng điện trong cuộn cảm giảm,xảy ra hiện tượng
tự cảm.Năng lượng từ trường trong ống dây chuyển sang cho điện trở R dưới dạng nhiệt năng làm điện trở nóng lên
Hoạt động 3: Sửa bài kiểm tra 1 tiết
*Giáo viên yêu cầu học sinh lấy đề kiểm tra;
*Giáo viên cho học sinh nhận xét đề kiểm tra;
*Giáo viên yêu cầu học sinh lên bảng giải lại các bài
tập trong đề;
*Giáo viên đánh giá bài làm của học sinh
*Học sinh làm việc cá nhân theo trình tự yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh giải theo yêu cầu và định hướng của giáo viên
Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến
thức, công thức đã gặp trong tiết học;
*Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo
*Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công
thức, kiến thức đã gặp trong tiết học;
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên
D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………
………
………
………
………
………
Trang 12Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
………
………
E PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ………
………
………
………
………
………
………
12
Trang 13Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
A MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1 Kiến thức: Củng cố kiến thức về khúc xạ ánh sáng, ý nghĩa vật lí của định luật khúc xạ, tìm phương
pháp giải một số dạng toán cơ bản liên quan về khúc xạ
2 Kĩ năng: Vận dụng thành thạo định luật khúc xạ ánh sáng; giải thích một số hiện tượng khúc xạ trong
thực tế
3 Giáo dục thái độ: Rèn luyện học sinh ý thức tự học, kĩ năng tính toán nhằm phát triển khả năng tư
duy vật lý;
B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1 Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải.
2 Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên.
C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề.
*Giáo viên đưa ra hệ thống kiến thức để hệ thống hoá
các kiến thức trọng tâm của hiện tượng khúc xạ ánh
sáng
*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức mộtcách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầucủa giáo viên
TÓM LƯỢC KIẾN THỨC TRỌNG TÂM I.Các định luật cơ sở của quang hình học:
1 Định luật về sự truyển thẳng của ánh sáng:
Phát biểu: Trong một môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo một đường thẳng.
Lưu ý: Định luật này nói về tính đẳng hướng của ánh sáng trong một môi trường trong suốt, đồng tính;
2 Định luật phản xạ ánh sáng:
+ Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới, ở bên kia pháp tuyến so với tia tới;
+ Góc phản xạ bằng góc tới: i’ = i
Lưu ý: Mặt phẳng tới là mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của
mặt phản xạ tại điểm tới;
Trong đó: - SI là tia tới; - IR là tia phản xạ;
- IN là pháp tuyến; - I là điểm tới;
- i, i’ là góc tới và góc phản xạ tương ứng;
3 Hiện tượng khúc xạ và định luật khúc xạ:
*Hiện tượng khúc xạ: Là hiện tượng khi chiếu ánh sáng đi qua mặt phân
cách giữa hai môi trường trong suốt thì tia sáng đổi hướng và tiếp tục đi
vào môi trường thứ hai
*Định luật khúc xạ:
+Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới, ở bên kia pháp tuyến so với tia
tới;
+ Đối với hai môi trường trong suốt nhất định, thì tỉ số giữa sin góc tới
(sin i) và sin góc khúc xạ (sin r) là một số không đổi:
rsin
isin
= const
Số không đổi này được gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường khúc xạ và
môi trường tới, kí hiệu là n21 =>
rsin
isin
= n21
(1);
II.Chiết suất của môi trường:
1.Chiết suất tỉ đối: n21 =
2
1
v
v
, trong đó v1 và v2 là vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường (1) và môi trường (2)
2 Chiết suất tuyệt đối: Là chiết suất tỉ đối của một môi trường so với chân không: n =
v
c, trong đó c là vậntốc ánh sáng trong chân không
* Ý nghĩa vật lí: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường cho biết vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường
đó kém bao nhiêu lần so với trong chân không
i i’
='
Pháp tuyếnS
RI
N
r
Phần phản xạ
Phần khúc xạ môi trường (1)
môi trường (2)
Trang 14Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
Lưu ý: Nếu không cần chính xác cao, thì vận tốc ánh sáng trong không khí xấp xĩ bằng vận tốc ánh sáng trong
chân không, nên trong không khí có thể xem n = 1
* Liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối: n21 =
Hoạt động 2: Giải một số bài tập cơ bản.
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một tia
sàng gặp một khối thuỷ tinh (có chiết suất n = 3).
Biết rằng góc tới của tia sáng tới là i = 60 o , sau khi
gặp mặt phân cách giữa hai môi trường, một phần
ánh sáng phản xạ và một phần ánh sáng khúc xạ Xác
định góc hợp bởi tia phản xạ và tia khúc xạ trong hiện
tượng nói trên.
*Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo
luận và tìm kết quả bài toán;
*Giáo viên định hướng:
+ n1, n, I => sinr
+ i => i' => góc hợp bởi tia khúc xạ và tia phản xạ;
*Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết
quả;
*Giáo viên nhận xét, bổ sung
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2:
Một tia sáng truyền từ không khí đến gặp tấm thuỷ
biết rằng tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với
nhau
*Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm, thảo
luận và tìm kết quả bài toán;
*Giáo viên định hướng:
+ n1, n, I => sinr
+ i => i' => góc hợp bởi tia khúc xạ và tia phản xạ;
*Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết
quả;
*Giáo viên nhận xét, bổ sung
*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài tập cơ
bản về khúc xạ ánh sáng
Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìmphương pháp giải theo định hướng của giáo viên;
*Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầucủa giáo viên
1 => r = 30o.+Mặt khác theo định luật phản xạ ánh sáng, ta có gócphản xạ i’ = i = 60o
Từ hình vẽ ta suy ra được, góc hợp bởi tia phản xạ vàtia khúc xạ là = 90o
Hay: = 180o – (i’ + r) = 90o (hình 1)Điều này nghĩa là tia phản xạ vuông góc với tia khúcxạ
Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìmphương pháp giải theo định hướng của giáo viên;
*Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầucủa giáo viên
Theo đề, góc hợp bởi tia khúc xạ và tia phản xạ
Từ đó suy ra: r + i’ = 180 – 90 = 90o
=> sinr = cosi’ = cosi (i’ = i: định luật phản xạ)Mặt khác theo định luật khúc xạ ánh sáng:
sini = nsinr = ncosi
=> tani = n = 3=> i = 60o
*Đại diện nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu củagiáo viên;
*Học sinh kết luận vấn đề.
Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến
thức, công thức đã gặp trong tiết học;
*Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo
*Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công
thức, kiến thức đã gặp trong tiết học;
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theoyêu cầu của giáo viên
D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
N
r
Hình 1
Trang 15Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
………
………
………
………
E PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ………
………
………
………
………
Tiết 25 BÀI TẬP VỀ PHẢN XẠ TỒN PHẦN
A MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1 Kiến thức: Khắc sâu định nghĩa về phản xạ tồn phần, điều kiện xảy ra phản xạ tồn phần và các ứng
dụng của phản xạ tồn phần trong thực tế
2 Kĩ năng:
3 Giáo dục thái độ:
B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1 Giáo viên
2 Học sinh
2 Kĩ năng: Vận dụng thành thạo các kiến thức về phản xạ tồn phần để giải một số bài tập cơ bản liên
quan;
3 Giáo dục thái độ: Rèn luyện học sinh ý thức tự học, kĩ năng tính tốn nhằm phát triển khả năng tư
duy vật lý;
B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1 Giáo viên: Bài tập cĩ chọn lọc và phương pháp giải.
2 Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên.
C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề.
*Giáo viên đưa ra hệ thống kiến thức để hệ thống hố
các kiến thức trọng tâm của hiện tượng khúc xạ ánh
sáng
*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách cĩ hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên
HỆ THỐNG CÁC KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
+Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ tồn phân:
- Ánh sáng phải truyền từ mơi trường cĩ chiết quang hơn sang mơi trường cĩ chiết quang kém hơn;
+Biểu thức tìm gĩc giới hạn phản xạ tồn phần:
sinigh = n21 = Chiết suất lớn
suất bé Chiết
1
2
n n
Gĩc giới hạn phản xạ tồn phần là gĩc tới ứng với gĩc khúc xạ r = 90 o Khi đĩ tia khúc xạ nằm là là
ở mặt phân cách.
Lưu ý: * Khi chiếu tia sáng vào mặt phân cách giữa hai mơi trường trong suốt:
+Nếu xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng thì ta áp dụng định luật khúc xạ;
+ Nếu xảy ra hiện tượng phản xạ tồn phần thì ta áp dụng định luật phản xạ;
* Khi khảo sát tia sáng đi từ mơi trường cĩ chiết suất lớn sang mơi trường cĩ chiết suất bé, ta cần phải tính gĩc giới hạn xảy ra hiện tượng phản xạ tồn phần, kiểm tra quá trình xảy ra hiện tượng khúc xạ hay phản
xạ tồn phần của tia sáng tại điểm tới
Hoạt động 2: Giải một số bài tốn cơ bản.
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1: Một khối
bán trụ trong suất cĩ chiết suất n = 2 Một chùm
tia sáng hẹp trong một mặt phẳng của tiết diện vuơng
gĩc được chiếu tới bán trụ như hình vẽ.
*Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhĩm, thảo luận để tìm phương pháp giải theo yêu cầu của bài tốn;
Bài giải:
Nhận xét: + Từ tính chất của đường trịn, ta suy ra tại
Trang 16Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
Xác định đường đi của chùm tia sáng trong
các trường hợp sau:
1 = 60 o ;
2 = 4kg/m Dây được treo bởi hai dây dẫn nhẹ,5 o ;
3 = 30 o
*Giáo viên yêu cầu học
sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm phương
pháp giải;
*Giáo viên định hướng:
+ đường đi tia sáng gặp bao nhiêu mặt phân cách giữa
hai môi trường?
+Khi đi từ không khí đến thuỷ tinh?
+Khi đi từ thuỷ tinh sang không khí?
+Vậy để biết đường đi của tia sáng sau khi qua mặt
phân cách thứ hai, ta phải tìm điều kiện gì?
*Giáo viên yêu cầu đại diện các nhóm lên trình bày
kết quả ba trường hợp
*Giáo viên nhận xét, bổ sung hoàn thiện bài giải;
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một bể
nước có độ sâu h = 20m, dưới đáy bể có một ngọn đèn
S, hỏi phải thả trên mặt nước một tấm gỗ mỏng hình
tròn có bán kính tối thiểu bằng bao nhiêu để ta không
thể nhìn thấy ngọn đèn Biết rằng tâm của hình tròn
rơi xuống ngọn đèn S Cho biết chiết suất của nước là
n =
3
4
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo
luận và tìm phương pháp giải , tìm kết quả bài toán;
*Giáo viên yêu cầu đại diện hai nhóm lên trình bày kết
quả;
*Giáo viên nhận xét, bổ sung để hoàn thiện bài giải;
*Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài toán
liên quan đến phản xạ toàn phần
I góc tới iI = 0 => rI = 0: Vậy tia sáng truyền thẳng điqua tâm O
+ Tại O, tia sáng truyền từ môi trường cóchiết suất lớn sang chiết suất bé, nên ta tính góc giớihạn phản xạ toàn phần: igh =
2
1n
2
=> ro = 45o (hình 1)
=> io = 90o - = 45o = igh Vậy tia khúc xạ nằm là là ởmặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt
Cũng có thể tính góc khúc xạ từ định luật khúc xạ ánhsáng:
sinro = nsinio = 2
2
2 = 1=> ro = 90o (hình 2)
*Học sinh chép đề theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, tìm phương pháp giảitheo định hướng của giáo viên;
Đáp án: r =
7
60h7
3
cm
*Đại diện nhóm lên trình bày bài giải
*Học sinh quan sát, nhận xét, bổ sung để hoàn thiệnbài giải;
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận phương pháp
Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến
thức, công thức đã gặp trong tiết học;
*Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo
*Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công
thức, kiến thức đã gặp trong tiết học;
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theoyêu cầu của giáo viên
16
Trang 17Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………
………
………
………
E PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ………
………
………
………
Tiết ppct 26 BÀI TẬP LĂNG KÍNH
A MỤC TIÊU BÀI DẠY:
1 Kiến thức: Củng cố lại các kiến thức về lăng kính, đường đi của tia sáng đơn sắc qua lăng kính, khắc
sâu phương pháp giải các bài toán về tìm góc lệch, góc lệch cực tiểu, vẽ đường đi tia sáng khi qua lăng kính
2 Kĩ năng: Vận dụng kiến thức giải một số bài tập cơ bản về lăng kính.
3 Giáo dục thái độ:
B CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1 Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải.
2 Học sinh: Giải trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên.
C TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề.
*Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi nhằm tái hiện lại
kiến thức một cách có hệ thống;
*Giáo viên nhận xét, bổ sung và cho điểm;
*Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học
*Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nội dung tiết học, hình thành ý tưởng nghiên cứu
LĂNG KÍNH
1 Định nghĩa: Lăng kính là một khối chất trong suốt được giới hạn bởi hai mặt phẳng cắt nhau Hai mặt này
gọi là hai mặt bên của lăng kính, góc nhị diện A tạo bởi hai mặt bên gọi là góc chiết quang của lăng kính.
Lưu ý: +Mặt đáy của lăng kính không nhất thiết phải là mặt phẳng, tuy nhiên trong tài liệu này chỉ nghiên cứu
các tính chất hình học qua lăng có đáy là mặt phẳng, do vậy tiết diện thẳng của lăng kính là tam giác ABC, đáy
BC, đỉnh A (góc chiết quang);
+ Chiết suất n của lăng kính là chiết suất tỉ đối giữa chất làm lăng kính và môi trường đặt lăng kính
2 Đường đi của tia sáng dơn sắc khi qua lăng kính.
Khi chiếu một tia sáng đơn sắc qua lăng kính có chiết suất n > 1 thì tia ló sẽ bị lệch về phía đáy hơn so với tia tới
3c Các công thức lăng kính:
*Sự khúc xạ qua các mặt của lăng kính:
sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2;
*Góc chiết quang: A = r1 + r2;
*Góc lệch giữa tia tới và tia ló: D = i1 + i2 – A
Lưu ý: trong trường hợp i,r < 10o thì:
+ i1 = nr1; i2 = nr2;
+ A = r1 + r2;
+ D = (n- 1)A
Trường hợp này ta có: i1 = i2= i; r1 = r2 = r
=> Dmin = 2i – A => i =
2
A
Dmin
=> sini = sin
2
A
Dmin
Từ định luật khúc xạ ánh sáng: sini = nsinr = nsin
2
A => nsin
2
A = sin
2
A
Dmin
A
B
J S
R
i1
r1 r
Trang 18Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
=> Chiết suất của lăng kính được xác định bởi công thức: n =
2
A sin 2
A D
Lưu ý: Hiện tượng một tia sáng đi qua lăng kính vẫn cho một tia sáng, đó là khi ta tiến hành thí nghiệm
với ánh sáng đơn sắc, còn trong trường hợp ánh sáng không phải là đơn sắc, thì sau khi qua lăng kính, chùm sáng sẽ tách thành nhiều chùm sáng màu sắc khác nhau, hiện tượng đó được gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng Nội dung này sẽ được đề cập trong nôi dung về bản chất vật lí của ánh sáng.
Hoạt động 2: Giải một số bài toán cơ bản.
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1:Lăng kính
có chiết suất n = 1,5 và góc chiết quang A = 30 o Một
chùm sáng đơn sắc hẹp được chiếu vuông góc với mặt
bên AB của lăng kính.
1.Tính góc ló của tia sáng khi ra khỏi lăng kính và góc
lệch của tia ló và tia tới.
2 Vẫn dùng lăng kính và chùm tia sáng đơn sắc trên,
có thể tiến hành thí nghiệm trong mội môi trường có
chiết suất n m để cho ló qua lăng kính nằm sát mặt sau
của lăng kính được không? Tại sao?
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo
luận và tìm phương pháp giải;
*Giáo viên định hướng:
+Tia sáng đến mặt thứ nhất của lăng kính theo phương
vuông góc => tia khúc xạ thế nào?
+tia khúc xạ gặp mặt bên thứ hai của lăng kính, tia ló
thế nào?
+Biểu thức tính góc lệch đường đi của tia ló so với tia
tới
*Giáo viên dẫn dắt học sinh khái niệm chiết suất của
lăng kính là chiết suất tỉ đối giữa chất làm lăng kính
và môi trường đặt lăng kính;
+ Từ giả thiết bài toán => n’ =?
+ có n, n’ => chiết suất của môi trường đặt lăng kính;
*Giáo viên yêu cầu đại diện các nhóm lên trình bày
kết quả;
*Giáo viên nhận xét, bổ sung và hoàn thiện bài giải;
*Giáo viên khắc sâu phương pháp vận dụng kiến thức;
*Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2: Một lăng
kính thuỷ tinh có chiết suất n = 2 , tiết diện thẳng là
một tam giác đều ABC Chiếu một tia sáng đơn sắc
vào mặt bên AB của lăng kính sao cho tia sáng khi
khúc xạ và ló ra ở mặt AC với góc ló 4kg/m Dây được treo bởi hai dây dẫn nhẹ,5 o
1.Tính góc lệch D giữa tia ló và tia tới;
2.Nếu tăng hoặc giảm góc tới vài độ thì góc lệch D
sẽ thay đổi thế nào? Tại sao?
*Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo
luận và tìm phương pháp giải;
*Giáo viên định hướng:
*Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìmphương pháp giải theo định hướng của giáo viên
Bài giải
1 Tính góc ló và góc lệch của tia ló khi ra khỏi lăngkính
Nhận xét: Vì tia tới qua mặt bên thứ nhất (tại I) của
lăng kính với góc tới bằng 0 (vuông góc với mặt phâncách) nên tia sáng truyền thẳng;
Xét tia sáng gặp mặt bên thứ hai của lăng kính tại J:
Từ tính chất về góc của tam giác, ta suy ra góc tới itại J là: i = 30o
suất của lăng kính thay đổi là n’ =
m
nn
xạ tại J: n'sini = sinr = 1 <=> 0,5n’ = 1 => n’ = 2
=> Chiết suất của môi trường đặt lăng kính:
nm =
4
3'n
n
Vậy không thể tìm được môi trường thoả mãn điềukiện bài toán, vì chiết suất tuyệt đối của môi trườngnhỏ hơn chiết suất chân không (vô lí)
*Đại diện nhóm lên trình bày kết quả;
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức
*Học sinh chép đề bài tập theo yêu cầu của giáo viên;
*Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìmphương pháp giải theo định hướng của giáo viên
Bài giải
1.Tính D = ?
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng tại J (nằm ởAC): nsinr2 = sini2 => 2 sinr2 =
22
=> sinr2 =
2
1 => r2 = 30o => r1 = A – r2 = 30o
Áp dụng định luật khúc xạ tại I (nằm ở AB):
18
Trang 19Giáo án bám sát Vật lý 11 - Chương trình cơ bản
=> r1 = ?
+ Công thức tính góc lệch giữa tia tới và tia ló?
Tìm kết quả theo yêu cầu của bài toán?
+So sánh i1 và i2; r1 và r2 => ?
Nhận xét về góc lệch của tia ló và tia tới trong trường
hợp này => sự ảnh hưởng của góc lệch khi có sự thay
đổi hướng của tia tới
*Giáơ viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết
quả;
*Giáo viên nhận xét và bổ sung
sini1 = nsinri =
2
2 => i1 = 45o
Góc lệch D giữa tia tới và tia ló: D = i1 + i2 – A = 30o
2 Nhận xét về sự biến đổi của góc lệch khi góc tới có
sự thay đổi.
Theo trên ta có: i1 = i2 và r1 = r2 Vậy góc lệch đã tính
ở trên chính là góc lệch cực tiểu Vậy khi thay đổi góc tới vài độ thì góc lệch đều tăng lên
(hình 2)
*Đại diện nhóm lên trình bày kết quả theo yêu cầu của giáo viên
Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến
thức, công thức đã gặp trong tiết học;
*Giáo viên nêu yêu cầu cho tiết học tiếp theo
*Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công
thức, kiến thức đã gặp trong tiết học;
*Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên
D RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
………
………
………
………
………
………
………
………
E PHẦN GIÁO ÁN BỔ SUNG ………
………
………
………
………
………
………
A
B
I I
J
D C S
Hình 1
A
B
J S
R
i1
r1 r2 i2
C Hình 2